Instalacion fisica de una red

Instalación física de una red.

1- Los medios de transmisión

El medio de transmisión es el soporte físico que facilita el transporte de la información y que supone una parte fundamental en la comunicación de datos. La calidad de la transmisión dependerá de las características físicas, mecánicas, eléctricas,…
El transporte puede ser mecánico, eléctrico, óptico, electromagnético,… El medio debe ser adecuado a la transmisión de la señal física para producir la conexión y la comunicación entre 2 o más dispositivos.
La evolución experimentada por la informática y las telecomunicaciones han desarrollado la investigación en estos medios de la transmisión, obteniendo materiales de una gran calidad y fiabilidad.
La elección de un buen sistema de cableado es muy importante en las instalaciones de redes de comunicación. La inversión estimada para cables en una instalación es del 6% del coste total. Sin embargo está comprobado que el 70% de los fallos producidos en una red se deben a defectos en el cableado. Por tanto merece la pena no escatimar demasiado las inversiones que deban producirse en los sistemas de transmisión.

1.1 Sistemas de cableado metálico

En este apartado se incluyen todos los medios de transmisión que utilizan canales conductores metálicos para la transmisión de una señal. Los sistemas de cableado metálicos existentes son los siguientes:
- Los cables de pares: están formados por pares de filamentos metálicos y constituyen el modo más simple y económico de todos los medios de transmisión. Sin embargo presentan algunos inconvenientes, por ejemplo, cuando se sobrepasan ciertas longitudes hay que utilizar repetidores para restablecer la señal. Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que si no están apantallados son muy sensibles a las interferencias. Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias mediante una malla metálica.
Otro modo de evitar estas interferencias consiste en trenzar los pares de modo que las intensidades de transmisión y protección anulen las interferencias. Este tipo de cables se llama cables de pares trenzados.





Existen fundamentalmente 2 tipos de cables de pares:
Cable UTP: Es un cable de pares trenzados sin recubrimiento metálico, de modo que es sensible a las interferencias. Sin embargo al estar trenzado compensa las inducciones electromagnéticas por el cable. Es importante guardar la numeración de los pares ya que de lo contrario el efecto del trenzado no será eficaz, puede disminuir sensiblemente la capacidad de transmisión. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar.


0,17 €/m


Cable STP: Este cable es semejante al UTP pero se le añade un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Por tanto es un cable más protegido pero menos flexible que el UTP.
Los cables de pares tienen aplicación en muchos campos pero donde es más utilizado es en la transmisión telefónica de voz y en el transporte de datos.

1,21 €/m


En los cables de pares distinguimos 2 clasificaciones:
1- Por categorías: Cada categoría especifica una característica eléctrica para el cable. Se utilizan diferentes categorías permitiendo de la categoría 3 y teniendo cada una frecuencias diferentes.
2- Por clases: Cada clase especifica las distancias permitidas, el ancho de banda y las aplicaciones para las que es útil en función de su factor principal. Las clases van de la A a la F, y tienen las características que se muestran en la siguiente tabla.

CLASES	CLASE A	CLASE B	CLASE C	CLASE D
Ancho de banda	100 m	1 MHZ	20 MHz	100 MHz
Categoría 3	2 Km	500 m	100 m	-
Categoría 4	3 Km	600 m	150 m	-
Categoría 5	3 Km	700 m	160 m	100 m

La sociedad de estándares ha hecho evolucionar la categoría 5, definiendo otras de características mejoradas, que se describen a continuación:
- Categoría 5 mejorada: Esta categoría es una revisión de la categoría 5 en la que se mejoran algunos parámetros del cable.
- Categoría 6: Sus características son:
- Categoría 7: Esta categoría recoge una gran mejora respecto al anterior, tiene como competidor más directo a la fibra óptica.

-Cable coaxial: Presenta propiedades mucho más favorables frente a ciertas interferencias de modo que el ancho de banda puede ser mayor en grandes distancias. La estructura de un cable coaxial es la de un cable formado por un conductor central al que rodea un aislante. Una maya exterior aísla de interferencias al conductor central. Por último utiliza un material aislante para recubrir y proteger todo el conjunto. Presenta condiciones eléctricas bastante favorables, en redes de área local se utilizan dos tipos de cable coaxial que se denominan fino y grueso, dependiendo del tipo tienen diferentes anchos de banda, que son los siguientes:

0,54 €/m

	Ancho de banda	Distancia máxima
Cable coaxial fino	10-100 Mbps	185 m
Cable coaxial grueso	10-120 Mbps	500 m

1.2 Sistemas de fibra óptica

La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas, es insensible a las interferencias electromagnéticas.
Los medios conductores metálicos son incapaces de soportar frecuencias muy elevadas por lo que para altas frecuencias son necesarios medios de transmisión ópticos. La luz ambiental es una mezcla de señales de muchas frecuencias por lo que no es una buena fuente de señal luminosa para la transmisión de datos. Son necesarias señales luminosas especializadas, en general la que más se utiliza es el laser.
A partir de la década de los 80 se descubre el laser, que produce luz de una única frecuencia y en la que toda la emisión se produce en fases.
La composición del cable de fibra óptica consta básicamente de un hilo, un revestimiento y una cubierta externa protectora. El núcleo es el conductor de la señal luminosa, la señal es conducida por el interior de este núcleo fibroso sin poder escapar debido a las reflexiones internas que se producen, impidiendo el escape de energía hacia el exterior.
Se llegan a efectuar transmisiones de decenas de miles de llamadas telefónicas a través de una sola fibra con una tasa de error mínima. Su peso y su diámetro la hacen ideal frente a los cables de pares o cables coaxiales. Normalmente se encuentran instaladas en grupos, en forma de mangueras con un núcleo metálico que le sirve de protección del exterior, ya que este cable es extraordinariamente frágil.
Su principal inconveniente es la dificultad de realizar una buena conexión de distintas fibras, otro de sus inconvenientes es el alto coste.

	Velocidad	Distancia máxima	Precio metro
Fibra óptica	50.000 GB/s	2-4 km	17,68€

2. Dispositivos de conexión de cable

Los cables que forman parte de una red de transmisión de datos no pueden utilizarse si la señal eléctrica o luminosa no entra debidamente en ellos. De esta función se ocupan los conectores, que no son más que interfaz que adecuan la señal del cable al receptor.
Frecuentemente los conectores de una misma familia se duplican en forman de macho o hembra que deben ajustarse mecánicamente del modo más perfecto posible.

2.1 Conectores para comunicaciones serie

La comunicación serie más común en redes de ordenadores son las conexiones de los puertos series con modem.
El modem es un elemento intermedio entre el equipo terminal e datos y la línea telefónica. Por tanto hay que definir el modo en el que el modem se conectara a la línea telefónica como al equipo terminal de datos. Los modem se conectan a la línea telefónica a través de una clavija y para conectarse al ETD utiliza un estándar de conectividad. Los estándares de conectividad más comunes son los propuestos por la norma RS-232, a veces se acompaña de esta norma una letra que indica la revisión de la norma. Por ejemplo RS-232-C es la revisión C de la norma RS-232. El interfaz RS-232-C tiene las siguientes características:
1- Las señales han de ser binarias
2- La tensión no debe superar los 25 voltios
3- La tensión de utilización del equipo puede ser positiva (0 en binario) o negativa (1 en binario), y su valor debe estar comprendido entre los 5 y los 15 voltios.
La norma define conectores con 25 pines donde cada uno define un circuito.

PIN	EIA	CCITT	E/S	Función DTE-DCE
1	CG	AA 101		Masa del chasis
2	TD	BA 103	Salida	Transmisión de datos
3	RD	AA 104	Entrada	Recepción de datos
4	RTS	CA 105	Salida	Solicitud de envío
5	CTS	CB 106	Entrada	Cancelar envio
6	DSR	CC 107	Entrada	Conjunto de datos listo
7	SG	AB 102	---	Masa de la señal
8	DCD	CF 109	Entrada	Detector de datos del portador
9*			Entrada	Pos.prueba de tensión
10*			Entrada	Neg.prueba de tensión
11				(no tiene uso)
12+	SCDC	SCF 122	Entrada	Seg.Los datosde coches. detectar
13+	SCTS	SCB 121	Entrada	Seg.Cancelar el envío
14+	SBA 118		Salida	Seg.Transmisión de datos
15#	TC	DB 114	Entrada	Reloj de transmisión
16+	SRD	SBB 119	Entrada	Seg.Recepción de datos
17#	RC	DD 115	Entrada	RecibeReloj
18				(no tiene uso)
19+	SRTS	SCA 120	Salida	Seg.Solicitud de envío
20	DTR	CD 108,2	Salida	Terminal de datos preparado
21*	SQ	CG 110	Entrada	Calidad de la señal
22	RI	CE 125	Entrada	Indicador de llamada
23*	DSR	CH 111	Salida	Selector develocidad de datos
		CI 112	Salida	Selector develocidad de datos
24*	XTC	DA 113	Salida	Ext.reloj de transmisión
25*			Salida	Ocupado

2.2 Conectores para redes

El conector es el interface entre el cable y el equipo terminal de datos de un sistema de comunicación, o entre 2 dispositivos intermedios en cualquier parte de la red. En las redes de área extensa la estandarización es muy importante, puesto que hay que garantizar que sea cual sea el fabricante los ordenadores utilizados se puedan entender incluso en el nivel físico es decir en el nivel más bajo de la arquitectura de la red. En las redes de área local, al tener un único propietario hay una mayor libertad en la elección de los conectores, aun así están totalmente normalizados.
Algunos de estos conectores son los siguientes:
- RJ45, que se utiliza con cables de pares.
- BNC, que se utiliza como cable coaxial.
- T COAXIAL, que se utiliza para conectar un ordenador en un bus de cable coaxial.

Cables y conectores no son los únicos elementos físicos de la red también hay que considerar la conducción de los cables por las instalaciones arquitectónicas, y para ello se utilizan algunos de los siguientes elemento
1- Transceptor: es capaz de adaptar la señal de un cable coaxial a un cable de pares. La utilización de este tipo de elementos puede producir perdidas de la señal.
2- Rack: es un armario que recoge de modo ordenado las conexiones de toda o una parte de la red.
3- Canaleta: es una estructura metálica o de plástico adosada al suelo o a la pared, que contiene en su interior todo el cableado de la red.


RJ45 0.17 €

2.3 Conectores para fibra óptica

Los conectores más comunes utilizados en instalaciones de fibra óptica para redes de área local son los conectores ST y SC. El conector SC es un conector de inserción directa, la conexión de la fibra óptica al conector requiere unir las fibras.
El conector ST es parecido al conector SC pero requiere un giro para conectar la fibra, es parecido al conector de cable coaxial.
En las instalaciones de fibra óptica hay que tener mucho cuidado con la torsión del cable, ya que se trata de un material muy frágil. Los fabricantes de fibra suelen recomendar que la fibra no se doble.

ST 1.40 €

SC 1.80 €

2.4 Herramientas de conectorización

La creación de las conexiones de la red deben ser realizadas con sumo cuidado. La mayor parte de los problemas de las redes de área local una vez que están funcionando se relacionan directamente con problemas en los cables o en los conectores.
Cuanto mayor sea la velocidad de transmisión de las señales de la red más importantes serán la calidad de los conectores y de las conexiones de todo el cableado.
Antes de su utilización cada cable construido debe ser probado para asegurarse de que cumple las especificaciones de calidad requeridas en la instalación.
Las herramientas utilizadas en la construcción de las conexiones del cableado dependerán del tipo de cable y del conector. Las grandes empresas que diseñan y construyen sistemas de cableados suelen disponer de las herramientas adecuadas para su conectorización. También hay que disponer de la documentación correspondiente al tipo de conector que se va a confeccionar.
Las herramientas para la conectorización se pueden adquirir por separado o formando parte de un kit para cada tipo de cables, entre ellas se encuentran alicates, cuchillas, crimpadoras… Además de las herramientas de conectorización de los cables y de los conectores son necesarios algunos otros componentes que cooperan en la calidad de la instalación.

3. Las tarjetas de red

Es el elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de área local. Cada adaptador de red es un interface hardware entre el sistema informático y el medio de trasmisión físico por el que se transporta la información de un lugar a otro.
El adaptador puede venir o no incorporado en la placa base del equipo. En algunos ordenadores personales hay que añadir una tarjeta independiente del sistema para realizar la función de adaptador de red. Esta tarjeta se inserta en el bus de comunicaciones del ordenador personal convenientemente configurado. Un equipo puede tener una o más tarjetas de red y permitir distintas configuraciones.
La tarjeta de red es un dispositivo electrónico que se compone de las siguientes partes:
- Interfaz de conexión al bus del ordenador.
- Interfaz de conexión al medio de transmisión.
- Componentes electrónicos internos propios de la tarjeta.
- Elementos de configuración de la tarjeta.
La conexión de la tarjeta de red al hardware del sistema sobre el que se soporta la comunicación se realizan a través del interfaz de conexión. Cada ordenador transfiere internamente la información entre los distintos componentes. Los distintos componentes especialmente los periféricos y las tarjetas se conectan a través de unos conectores llamados slots de conexión que siguen unas especificaciones concretas.
Por tanto un slot es el conector físico donde se enchufa la tarjeta. Es imprescindible que la especificación del slot coincida con la especificación del interfaz de la tarjeta. También es preciso guardar unas medidas de seguridad mínima para garantizar que la electrónica de los componentes no se estropee por una imprudente manipulación.
La velocidad de transmisión de slot, es decir de bus interno del ordenador y el número de bits que es capaz de transmitir en paralelo serán los primeros factores que influyan decisivamente en el rendimiento de la tarjeta en su conexión con el procesador central.
En el mercado existen muchos tipos de tarjetas de red, cada tarjeta necesita su controlador de software para comunicarse con el sistema operativo. Es conveniente adquirir la tarjeta de red asegurándose de que existan los controladores apropiados para esa tarjeta.
Los componentes electrónicos incorporados en la tarjeta de red se encargan de gestionar la transferencia de datos entre el bus del ordenador y el medio de transmisión.
La salida hacia el cable de red requiere un interfaz de conector especial para red (BNC, RJ45, etc.) dependiendo de la tecnología de la red y del cable que se deba utilizar. Normalmente la tarjeta de red procesara la información que le llegue procedente del bus del ordenador para producir una señalización adecuada al medio de transmisión.
La tarjeta de red debe ponerse de acuerdo con el sistema operativo y con el hardware del ordenador para que la comunicación entre el ordenador y la tarjeta sea correcta.
La configuración de la tarjeta de red se rige por unos parámetros que deben ser configurados en la tarjeta dependiendo del hardware y del software del sistema, de modo que no colisionen con los parámetros periféricos o tarjetas. Los principales parámetros son los siguientes:
-IRQ: es el número de una línea de interrupción con el que se avisan sistema y tarjeta que se producirá un evento de comunicación entre ellos.
-Dirección de entrada-salida: es una dirección de memoria en la que escriben y leen el procesador y la tarjeta.
Tradicionalmente estos parámetros se configuraban en la tarjeta a través de puentes, actualmente se utiliza un modo de configuración por software que no requiere la manipulación interna de hardware de la tarjeta. Los parámetros son guardados por el programa configurador que se suministra por la tarjeta.
Como con cualquier otra tarjeta, el adaptador de red necesita de un software controlador que conduzca sus operaciones desde el sistema operativo, este programa se llama controlador de red.
Cuando se instala hardware nuevo en un sistema, este avisara del nuevo hardware encontrado y tratara de instalar automáticamente los controladores apropiados para hacer funcionar correctamente el dispositivo. En ocasiones el sistema operativo no reconoce automáticamente la tarjeta de red recién instalada. El fabricante de la tarjeta debe proporcionar con ella un controlador para los sistemas operativos más comunes.

4. Red Ethernet

Es un tipo de red que sigue la norma IEEE 802.3, esta norma define un modelo de red de área local utilizando un protocolo de acceso donde los equipos terminales de datos están permanentemente a la escucha del canal de comunicación y cuando lo encuentran libre efectúan sus transmisiones.

5. El cableado de red

Fuera del ámbito domestico, la instalación de un sistema de cableado para una empresa exige la realización de un proyecto en el que ha de tenerse en cuenta, como en cualquier proyecto, los recursos disponibles, procedimientos, calendarios de ejecución, costes, documentación,…

5.1 El proyecto de instalación

En primer lugar se ha de tener en cuenta las normativas laborales en cuanto a seguridad del trabajo se refiere. En la operación eléctrica a de cuidarse lo siguiente:
1- No trabajar con dispositivos encendidos que estén con la carcasa abierta.
2- Utilizar los instrumentos adecuados a las características de las señales eléctricas con las que se trabaja.
3- Conectar a tierra todos los equipamientos de la red.
En los procedimientos laborales a de tenerse en cuenta lo siguiente:
1- Asegurarse bien de las medidas, la longitud de los cables antes de cortarlas.
2- Utilizar las protecciones adecuadas al trabajo que se realiza.
La instalación consiste en la ejecución de un conjunto de tareas donde las más importantes son las siguientes:
1- Instalación de las zonas de corriente.
2- Instalación de los puntos de red desde los que se conectaran los ordenadores.
3- Tendido de los cables, se trata de medir la distancia que debe recorrer cada cable y añadirle una longitud prudente que nos permita trabajar cómodamente con ellos.
4- Conectar los cables utilizando las herramientas de clipeado apropiadas.
5- Probar los cables instalados.
6- Etiquetar y documentar los cables y conectores.
7- Instalar las tarjetas de red.
8- Instalar los dispositivos de red como pueden ser concentradores, conmutadores,…
9- Configurar el software de red.

5.2 Elementos de la instalación

La instalación de la red no solo se compone de cables conectores, se utilizan otros elementos como son los siguientes:
1- Armarios y canaletas: Los equipos de comunicaciones se instalan en armarios especiales. Las canaletas son los conductos a través de los cuales se tienden los cables para que queden recogidos y protegidos.
2- Falsos suelos y techos: El uso de falsos suelos y techos mejora la limpieza de la instalación haciéndola mucho mas estética.

5.3 La instalación eléctrica

Es muy importante que la instalación eléctrica esté bien hecha de no ser así se corre el riesgo de que la red no funcione correctamente.
Normalmente los sistemas de alimentaciones ininterrumpidas o SAI corrigen todas las deficiencias de la corriente eléctrica. El SAI contiene en su interior unos acumuladores que se encargan de producir la energía eléctrica en caso de corte de corriente, se cargan en el régimen normal de funcionamiento. Dependiendo del precio tendrán más o menos tiempo de funcionamiento pero al menos debe permitir guardar los datos y cerrar correctamente el sistema operativo.

5.4 Elementos para la conectividad

Una vez que se tiene tendido el cable en el edificio hay que proceder a realizar las conexiones utilizando los conectores que correspondan dependiendo del tipo de cable. Cada terminación de hardware debe tener alguna etiqueta que lo identifique de manera exclusiva. Se recomienda la utilización de etiquetas que incluyan un identificador de sala y un identificador del conector.

6. Cableado estructurado

Los cambios que se deben realizar en las instalaciones de red, especialmente en su cableado son frecuentes debido a la evolución de los equipos y a las necesidades de los usuarios de la red.
Un sistema de cableado bien diseñado debe tener al menos las 2 siguientes cualidades: seguridad y flexibilidad. A estos dos parámetros se le pueden añadir otros, menos exigentes desde el punto de vista de diseño de la red como son el test económico, la facilidad de separación, etc.
La necesidad de cambiar de lugar un puesto de trabajo hace necesarios unos cambios profundos en el cableado de un edificio. Cambiar la estructura del cableado no es una tarea sencilla ni mucho menos económica. Por ello es importante utilizar el cableado estructurado.
El cableado estructurado es la técnica que permite cambiar, identificar y mover los periféricos o equipos de una red con flexibilidad y sencillez.

7. Certificación y montaje del centro de procesos de datos (CPD)

El correcto funcionamiento del sistema de cableado es tan importante que en muchas instalaciones se exige la certificación de cada uno de los cables, es decir, se compara la calidad de cada cable con unos patrones de referencia propuestos por un estándar.
La certificación de una instalación significa que todos los cables que la componen cumplen con los patrones de referencia y por tanto se tiene la garantía de que cumplirán con las exigencias para las que fueron diseñados.
Muchas de las instalaciones pueden realizarse simultáneamente. Pueden ser profesionales distintos los que instalen cada parte, como electricistas, instaladores de cables de red, etc.
La certificación del cable se realiza con una maquinaria especial que hace las comprobaciones apropiadas de manera automática. Existen 4 tipos de instrumentos para la medición de parámetros de redes que son los siguientes:
1. Comprobadores de continuidad de cable.
2. Verificadores de cable
3. Instrumentos de certificación
4. Analizadores de red
Los fabricantes de estos dispositivos proporcionan en sus manuales el uso para la correcta medición de cada parámetro.
En el CPD es muy importante cuidar la accesibilidad a los equipos de modo que se pueda actuar rápidamente en caso de cualquier avería. Además las consolas de los servidores tienen que estar bien protegidas, ya que quien tiene acceso a una consola podrá manipular fácilmente el servidor al que pertenece.
Los lugares en los que se instalan los servidores y los elementos importantes de la comunicación, deben ser lugares de estancias cómodas y cerradas bajo llave.